JPWO2016166916A1 - 平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
寒冷紗は、通常、平織であり、糸の打ち込み本数は、経糸・緯糸ともに3〜40本/インチ程度であり、5〜25本/インチのものが多い。
糸の種類の違いにもよるが、一般的に、厚い寒冷紗は剛性が高く、薄い寒冷紗は剛性が低い。
寒冷紗は、上記のように、様々な分野において様々な用途に使用される。用途によっては、扱いやすさ等の点から、薄い(柔らかい)寒冷紗が求められる。
紡績糸を使用して、例えばNe40/1sを使用した寒冷紗より更に薄い寒冷紗を製造するためには、より細い糸であるNe60/1s(綿番手60番の単糸)やNe80/1s(綿番手80番の単糸)を使用することになる。
また、特許文献3や特許文献4においては、経糸・緯糸の打ち込み本数が、数百本/インチといった、空隙の小さい布帛を、カレンダー加工する方法が開示されている。このように布帛をカレンダー加工する目的は、光沢を与えたり、透水性を低下させたりするためである。
特許文献5においては、高密度織物の片面のみにカレンダー加工を施した低通気性の自動車エアバッグ用織物が開示されている。
このようにして製造された寒冷紗は、そのままの形状で上記の農業資材等の用途に使用される。特に、農業資材として使用される寒冷紗は、風雨等に晒されることにより劣化し、目止め加工をしても目ずれが発生するケースがあった。
しかしながら、このような特殊な織物は、薄さ(柔らかさ)や強度の点で十分ではなかった。
該薄葉化処理は、回転するカレンダーロールの間に該織物を通過させることにより加圧及び加熱するカレンダー加工であって、
該カレンダー加工の際に該織物と接触するカレンダーロールのうち少なくとも1つの表面温度は、該織物を構成する繊維のガラス転移点以上の温度であり、薄葉化処理前の織物の平均厚さ(T1)と薄葉化処理後の織物の平均厚さ(T2)が、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法を提供するものである。
0.25≦(T1−T2)/T1 (1)
しかし、寒冷紗等は、空隙部分が多いため、カレンダー加工により押し潰されても硬化することはなく、柔らかくなる。
柔らかい織物は、折り癖が付き難く、取り扱い性に優れるため、寒冷紗としての性能が優れたものとなる。
すなわち、最初から細い糸を使用して薄い寒冷紗等の織物を作製した場合に比べて、太い糸を使用した厚い織物を原料として、本発明の方法によって薄葉化処理した寒冷紗等の織物は、同じ厚さであっても、引張強度が大幅に優れている。
図1に示すように、経糸・緯糸には毛羽があり、虫の侵入を防いでいるが、開口率が低下することにより、毛羽による虫の侵入防止効果が一層向上する。
本発明の方法は、回転するカレンダーロールの間に織物を走行させて圧力をかけるので、処理を連続的に行う事ができ、生産性が非常に高い。
本発明の適用対象(加工する前の原料)は、典型的には、寒冷紗等の空隙率の高い(目が粗い)平織又はからみ織の織物であり、本発明は、このような織物を、カレンダー加工することにより、薄葉化処理された織物を製造するものである。
寒冷紗等は、前記のような用途に使用されるべく、開口部4が大きく(目が粗く)作られている。
寒冷紗等の目の粗い織物を、本発明の方法でカレンダー加工することにより、前記のように、目が粗い織物に特有の、前記した様々な効果が奏される。
経糸の打ち込み本数と緯糸の打ち込み本数は、同じであっても異なっていてもよい。また、経糸の打ち込み本数と緯糸の打ち込み本数の両方が、上記範囲内であるのが好ましい。
例えば、Ne10/2s(綿番手10番の双糸)は、単糸2本を引き揃えて、撚りをかけて双糸としたものであるが、容易に分離できない状態にあるので、「1本の糸」であり、「2本の糸」ではない。
カレンダー加工によって、経糸と緯糸の交点が食い込み合って強固に一体化されるので、加工後の接着力の強さという観点から、目止め加工は不要であるようにも思えるが、カレンダー加工の際に織物には強い力がかかることから、予め目止め加工されていた方が、加工後の織物の開口部の均一性という観点から好ましい。
目付量の下限が上記以上であると、カレンダー加工により十分な強度を得ることができ、上限が上記以下であると、十分な通気性を得ることができる。
例えば、コットン(綿)、麻、ウール(毛)、絹等の天然繊維;ポリエステル、ビニロン、アクリル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等の合成繊維;レーヨン等の再生繊維;ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維;スチール繊維等の金属繊維等が挙げられる。
このうち、コットン、ポリエステル、ビニロン、レーヨン、アクリル又はナイロンが特に好ましい。
カレンダー加工を施すことによって、織物に圧力がかかり、空隙率の高い平織又はからみ織の織物は、扁平になり、厚さが大幅に低減される。
上記理由から、カレンダー加工の際には、織物を、金属製のカレンダーロールと樹脂製のカレンダーロール、金属製のカレンダーロールと紙製のカレンダーロール、金属製のカレンダーロールとゴム製のカレンダーロール、又は、金属製のカレンダーロールと金属製のカレンダーロールの間に通過させることが好ましい。このうち、金属製のカレンダーロールと樹脂製のカレンダーロールの間に通過させることが特に好ましい。
更に、入手や取扱いの容易性から、金属製のカレンダーロールは、鉄製のカレンダーロールであることが好ましい。
ここで、「平均厚さ」とは、JIS L 1096 A法の厚さ測定器によって測定した値である。
0.25≦(T1−T2)/T1 (1)
0.3≦(T1−T2)/T1≦0.7 (1a)
更に、下記式(1b)の関係を満たすことが特に好ましい。
0.35≦(T1−T2)/T1≦0.6 (1b)
すなわち、厚さ低下率は25%以上であることが必須であり、30%以上70%以下であることが好ましく、35%以上60%以下であることが特に好ましい。
例えば、織物を構成する繊維の材質がポリエステルの場合は、織物と接触するカレンダーロールのうち少なくとも1つの表面温度を、80℃以上にする必要がある。
このようにすることにより、カレンダーロールと接触する織物を構成する繊維に熱が伝わり、繊維中の分子の流動性が増すことから、カレンダー加工の際に高圧がかかることにより変形しやすくなり、加工後の織物は十分に扁平になる(すなわち、厚さが減少し、押しつぶされることにより開口部の面積が減少する)。
線圧の下限が上記以上であると、加工後の織物が十分に扁平になり(厚み低下率を前記の範囲内にすることができ)、また、経糸と緯糸の交点が食い込み合って強固に一体化され目ずれが発生しにくくなる。
線圧の上限が上記以下であると、織物に破断等が発生しにくい。また、通常のカレンダー機で実現可能な線圧の上限は上記程度である。
本発明におけるカレンダー加工の際に適した線圧は、光沢を与える等の目的で行われる不織布や布帛のカレンダー加工の場合に比べて、1桁程度大きな値である。これは、カレンダー加工を行う目的の違いによるものである。
走行速度が上記範囲内であると、織物が均一かつ十分に加圧され、加工後の織物が十分に薄くなる(厚み低下率を前記の範囲内にすることができる)。
0.25≦(S2−S1)/S1≦2.50 (2)
0.35≦(S2−S1)/S1≦1.50 (2a)
更に、下記式(2b)の関係を満たすことが特に好ましい。
0.40≦(S2−S1)/S1≦1.00 (2b)
すなわち、交点面積増加率は25%以上250%以下であることが好ましく、35%以上150%以下であることがより好ましく、40%以上100%以下であることが特に好ましい。
カレンダー加工の際の条件(カレンダーロールの温度、織物にかかる線圧、織物の走行速度等)を前記の範囲内に設定することにより、交点面積増加率を上記範囲内にしやすくなる。
具体的には、本発明において、カレンダー加工によって薄葉化処理する前の織物の開口率(V1)は、通常50%以上99%以下であり、55%以上97%以下が好ましく、60%以上95%以下が特に好ましい。
0.05≦(V1−V2)/V1≦0.50 (3)
0.10≦(V1−V2)/V1≦0.40 (3a)
更に、下記式(3b)の関係を満たすことが特に好ましい。
0.20≦(V1−V2)/V1≦0.30 (3b)
すなわち、開口率低下率は5%以上50%以下であることが好ましく、10%以上40%以下であることがより好ましく、20%以上30%以下であることが特に好ましい。
カレンダー加工の際の条件(カレンダーロールの温度、織物にかかる線圧、織物の走行速度等)を前記の範囲内に設定することにより、開口率低下率を上記範囲内にしやすくなる。
一方、ある程度太い糸を使用して織物を作製した場合、引張強度は上記範囲にすることができる場合が多いが、引張伸度やカンチレバー長さが上記範囲から外れた硬い織物となる。
本発明の方法により、ある程度太い糸を使用して作成した織物をカレンダー加工することにより、引張強度を大幅に落とすことなく、引張伸度やカンチレバー長さを上記範囲にすることができ、剛軟性・引張伸度といった「柔らかさ」と強度とを両立させることができる。
通常、織物を押し潰すと引張強度が低下するが、本発明では、カレンダー加工の際に、流動性が増した状態の経糸と緯糸が食い込み合い強固に一体化されるため、引張強度の低下を最小限に留めることができる。このため、本発明の方法でカレンダー加工した織物は、剛軟性・引張伸度といった「柔らかさ」と引張強度とが両立された、寒冷紗等として適した織物となる。また、経糸と緯糸が強固に一体化されていることにより、本発明の方法で加工した織物は、目ずれが発生しにくくなる。
Ne10/2s(綿番手10番の双糸)のポリエステル紡績糸を、経糸8本/インチ、緯糸8本/インチの間隔で平織し、経糸と緯糸の交点をEVA−アクリル系樹脂(昭和電工製、品名PSA SE−8001)で目止め加工し、寒冷紗を作製した。
カレンダーロールは、一対の(2本の)カレンダーロールで、一方のカレンダーロールはロール径350mmの鉄製、もう一方のカレンダーロールはロール径500mmの樹脂製のものを使用した。
処理中の鉄製カレンダーロールは150℃に加熱し、寒冷紗にかかる線圧は780kgf/cmとし、寒冷紗の走行速度は10m/minとした。
Ne10/2s(綿番手10番の双糸)のポリエステル紡績糸を、Ne14/1s(綿番手14番の単糸)のポリエステル紡績糸に変更した点、経糸と緯糸の間隔を、経糸14本/インチ、緯糸14本/インチの間隔に変更した点、酢酸ビニル系共重合体によって目止め加工した点以外は、実施例1と同様にして、寒冷紗を作製し、カレンダー加工した。
Ne10/2s(綿番手10番の双糸)のポリエステル紡績糸を、Ne30/1s(綿番手30番の単糸)のポリエステル紡績糸に変更した点、経糸と緯糸の間隔を、経糸22本/インチ、緯糸21本/インチの間隔に変更した点以外は、実施例1と同様にして、寒冷紗を作製し、カレンダー加工した。
Ne10/2s(綿番手10番の双糸)のポリエステル紡績糸を、Ne20/1s(綿番手20番の単糸)のビニロン紡績糸に変更した点、経糸と緯糸の間隔を、経糸11本/インチ、緯糸8本/インチの間隔に変更した点以外は、実施例1と同様にして、寒冷紗を作製し、カレンダー加工した。
実施例3において、経糸と緯糸の交点を樹脂で目止め加工しなかった点以外は、実施例3と同様にして寒冷紗を作製し、カレンダー加工した。
実施例1において、カレンダー加工に使用するカレンダーロールを2本ともロール径400mmの鉄製のものを使用した点以外は、実施例1と同様にして寒冷紗を作製し、カレンダー加工した。
実施例1において、カレンダー加工に使用するカレンダーロールの一方をロール径400mmの鉄製、もう一方をロール径400mmの紙製のものにした点以外は、実施例1と同様にして寒冷紗を作製し、カレンダー加工した。
Ne14/1s(綿番手14番の単糸)のポリエステル紡績糸を、Ne40/1s(綿番手40番の単糸)のポリエステル紡績糸に変更した点以外は、実施例2と同様にして、寒冷紗を作製した。作製した寒冷紗をカレンダー加工しなかった。
Ne30/1s(綿番手30番の単糸)のポリエステル紡績糸を、Ne60/1s(綿番手60番の単糸)のポリエステル紡績糸に変更した点以外は、実施例3と同様にして、寒冷紗を作製した。作製した寒冷紗をカレンダー加工しなかった。
実施例1〜7の薄葉化処理(カレンダー加工)を行う前後の寒冷紗、及び、比較例1〜2の寒冷紗について、以下の項目を評価した。
JIS L 1096 A法の厚さ測定器(ピーコック製、モデルG)によって、織物の位置を無作為に10点測定し、その平均値を平均厚さとした。
経糸と緯糸の交点を無作為に10点抽出し、ノギスによって、交点における経糸と緯糸の幅を測定した。交点を長方形形状であると近似し、経糸の幅と緯糸の幅の積を算出し、その平均値を平均交点面積とした。
開口部を無作為に10点抽出し、ノギスによって縦と横の長さをそれぞれ測定した。
開口部を長方形形状であると近似し、開口部の縦の長さと横の長さの積を開口面積とした。開口面積を、開口面積と糸部分の面積を足した合計面積で除した値を開口率とした。
JIS L1096(一般織物試験方法)に準拠し、経糸の繊維軸方向の引張強度を測定した。
カレンダー加工を施した後の引張強度を、カレンダー加工を施す前の引張強度で割った値に100を乗じた値を「引張強度保持率」(%)とした。
JIS L1096(一般織物試験方法)に準拠し、経糸の繊維軸方向の引張伸度を測定した。
カレンダー加工を施した後の引張伸度を、カレンダー加工を施す前の引張伸度で割った値に100を乗じた値を「引張伸度保持率」(%)とした。
45度傾斜カンチレバー JIS L1095 B法で、経糸の繊維軸方向のカンチレバー長さを測定した。
カンチレバー長さが短いほど、織物は柔らかい。
縦30cm、横100cmの大きさに切った寒冷紗を、指で経糸と緯糸それぞれの繊維軸と直角方向に引っ張り、糸のずれを目視で確認し、以下の基準で判定した。
○:糸のずれが全く確認できない。
△:1〜3本の経糸・緯糸のずれが確認できる。
×:4本以上の経糸・緯糸のずれが確認できる。
表1に、評価結果を示す。
また、カレンダー加工によりカンチレバー長さは大幅に減少しており、寒冷紗が薄くなったことにより剛性が低下した(柔らかくなった)ことがわかった。また、実施例2や実施例4では、引張伸度が大幅に上昇した。
更に、カレンダー加工を施した後の寒冷紗は、目ずれがほとんどなかった。
例えば、実施例2の寒冷紗(カレンダー加工後)と比較例1の寒冷紗(カレンダー加工せず)は、平均厚さや剛性(カンチレバー長さ)は同程度だが、引張強度は、約2.6倍もの差があった。
また、実施例3の寒冷紗(カレンダー加工後)と比較例2の寒冷紗(カレンダー加工せず)を比較した場合も、平均厚さ、剛性(カンチレバー長さ)、引張強度は同程度だが、引張強度は、約1.7倍の差があった。
すなわち、本発明のカレンダー加工を施すことにより、Ne40/1sのような強度の弱い細い糸を使用しなくても、ある程度の太さの糸を使用し、強度を大幅に低下させることなく、寒冷紗の厚さを低減することができた(柔らかい寒冷紗とすることができた)。
2 緯糸
3 経糸と緯糸の交点
4 開口部
Claims (9)
- 経糸が3本/インチ以上40本/インチ以下かつ緯糸が3本/インチ以上40本/インチ以下に製織された平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法であって、
該薄葉化処理は、回転するカレンダーロールの間に該織物を通過させることにより加圧及び加熱するカレンダー加工であって、
該カレンダー加工の際に該織物と接触するカレンダーロールのうち少なくとも1つの表面温度は、該織物を構成する繊維のガラス転移点以上の温度であり、薄葉化処理前の織物の平均厚さ(T1)と薄葉化処理後の織物の平均厚さ(T2)が、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法。
0.25≦(T1−T2)/T1 (1) - 上記織物は、寒冷紗である請求項1に記載の平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法。
- 上記カレンダー加工は、上記織物を金属製のカレンダーロールと樹脂製のカレンダーロール、金属製のカレンダーロールと紙製のカレンダーロール、金属製のカレンダーロールとゴム製のカレンダーロール、又は、金属製のカレンダーロールと金属製のカレンダーロールの間に通過させるものである請求項1又は請求項2に記載の平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法。
- 上記カレンダー加工の際に使用する金属製のカレンダーロールは、鉄製のカレンダーロールである請求項3に記載の平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法。
- 上記織物の経糸及び緯糸の材質は、コットン、ポリエステル、ビニロン、レーヨン、アクリル又はナイロンである請求項1ないし請求項4の何れかの請求項に記載の平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法。
- 上記カレンダー加工の際に、上記織物に100kgf/cm以上2000kgf/cm以下の線圧をかけるものである請求項1ないし請求項5の何れかの請求項に記載の平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法。
- 薄葉化処理前の織物の経糸と緯糸の交点1つ当たりの平均面積(S1)と薄葉化処理後の織物の経糸と緯糸の交点1つ当たりの平均面積(S2)が、下記式(2)の関係を満たす請求項1ないし請求項6の何れかの請求項に記載の平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法。
0.25≦(S2−S1)/S1≦2.50 (2) - 薄葉化処理前の織物の開口率(V1)と薄葉化処理後の織物の開口率(V2)が、下記式(3)の関係を満たす請求項1ないし請求項7の何れかの請求項に記載の平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法。
0.05≦(V1−V2)/V1≦0.50 (3) - 薄葉化処理前の織物は、生機、又は、経糸と緯糸の交点が樹脂で目止め加工された織物である請求項1ないし請求項8の何れかの請求項に記載の平織又はからみ織の薄葉化処理された織物の製造方法。
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